7 Тема “ Швидкість хімічної реакції.”

Рекомендована література:

- Основна.

Е.Г. Оганесян, А.З. Книжник “Неорганическая химия”. с. 181-189

- Додаткова.

Є.Я. Левітін, А.М. Бризицька, Р.Г. Клюєва “Загальна та неорганічна хімія” с. 142-156.

Орієнтовна картка для самостійної роботи з літературою до теми

“ Швидкість хімічної реакції.” (2 г.)

Основні завдання	Вказівки	Відповіді
Вивчити: І. Визначення поняття “Швидкість хімічної реакції” ІІ. Фактори, які впливають на швидкість реакції ІІІ. Вплив температури на зміщення хімічної рівноваги	Розрахуйте задачу використовуючи визначення поняття “Швидкість хімічної реакції” Виберіть рівняння, які вірно відображають залежність швидкості реакції від концентрації реагентів 2NO+Cl2=2NOCl а) V=K[NO]2 б) V=K[Cl2] в) V=K[NO][Cl2] г) V=K[NO]2[Cl2] Як зміниться швидкість прямої реакції, якщо зменшити концентрацію NО двічі?

Матеріали для самоконтролю.

Задачі

А. При збільшені температури на 50⁰С реакція збільшилась у 32 рази. Чому дорівнює температурний коефіцієнт реакції?

Б. У скільки разів підвищується швидкість хімічної реакції при підвищенні температури на 40⁰, якщо температурний коефіцієнт дорівнює 2.

В. На скільки градусів треба знизити температуру для зменшення реакції в 27 разів. Якщо температурний коефіцієнт цієї реакції дорівнює 3.

Хімічна кінетика. Хімічна рівновага

Хімічні перетворення супроводжуються перебудовою електрон­них структур частинок реагуючих речовин (атомів, молекул, іонів тощо) і утворенням нових частинок з новими електронними структурами та властивостями.

Розділ хімії, який вивчає швидкість та механізм хімічних пере­творень, називають хімічною кінетикою. Основна задача хімічної кінетики — управління хімічним процесом з метою досягнення максимальної швидкості реакції та максимального виходу продук­ту реакції.

Реакції можуть бути гомогенними та гетерогенними. У гомо­генних вихідні речовини та продукти реакції знаходяться в однако­вому агрегатному стані (в одній фазі). Це реакції між газами або між розчинами.

Реакції між речовинами, які знаходяться в різних агрегатних станах або в різних фазах, називають гетерогенними.

Хімічна взаємодія у випадку гомогенної реакції відбувається у всьому об’ємі реагуючої суміші; гетерогенна реакція відбувається лише на межі розподілу фаз. Перебіг гомогенних і гетерогенних реакцій у багатьох випадках різний.

Швидкість хімічної реакції

Швидкістю хімічної реакції називають число елементарних актів реакції, які відбуваються за одиницю часу в одиниці об'єму (у випад­ку гомогенної реакції) або на одиниці поверхні розподілу фаз (у ви­падку гетерогенної реакції). Кількісно швидкість реакції звичайно характеризують зміною концентрації реагуючої речовини за оди­ницю часу. При цьому концентрацію (С) виражають числом мо­лей речовини в одному літрі, а час (т) — в секундах. Для обчис­лення швидкості хімічної реакції досить знати зміну концентрації однієї з речовин за одиницю часу, оскільки концентрації інших речовин визначають за стехіометричними коефіцієнтами рівнян­ня реакції. Не має значення, концентрацію якої з речовин роз­глядати, слід лише враховувати, що концентрації вихідних речо­вин внаслідок реакції будуть зменшуватися, а продуктів — зростати.

Швидкість даної хімічної реакції за незмінних зовнішніх умов з часом змінюється. В міру того як витрачаються вихідні речовини, швидкість процесу зменшується.

Тому числові значення швидкості реакції будуть різними в за­лежності від того, за який проміжок часу розглядають зміну кон­центрацій. Якщо за проміжок часу τ₂- τ₁, концентрація однієї з реагуючих речовин змінилася від початкової С₁ до кінцевої С₂,то визначають середню швидкість реакції за даний проміжок часу:

Зміну швидкості процесу можна спостерігати за зміною будь якої властивості системи; якщо одна з вихідних або одержаних речовин газ — за зміною об’єму або тиску в закритій посудині при сталій температурі. Інколи можна спостерігати за появою осаду, зміною забарвлення, електропровідності.

Швидкість хімічної реакції залежить від ряду факторів: приро­ди реагуючих речовин, концентрації, температури, поверхні до­тику (для гетерогенних реакцій), наявності каталізаторів, освіт­лення для фотохімічних реакцій.